JPH0993685A - スピーカ装置およびその設置方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 聴取位置による音像定位の変化を極力少なく
し、壁面反射の影響を軽減し、音像定位のサービスエリ
アを拡大するスピーカ装置を提供する。 【構成】 キャビネット３の前面にウーハ１とツィータ
８を、上面に中音用の第１のドライバー２を上向きに装
着し、２つの壁４，５で第１のホーンを形成する。さら
に第１のホーンの上部に前後の中央に第２のドライバー
６を装着した第２のホーン７を持ち、これらの各スピー
カユニットに電気信号を供給分配する分波器９を有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はステレオ装置やテレビジ
ョンセット等と組み合わせて使用するスピーカ装置およ
びその設置方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オーディオ装置単独で、またはビ
ジュアル装置と組み合わせて使用するいわゆるＡＶ装置
が著しく普及し、それぞれにスピーカ装置が組み込まれ
ている。以下図面を参照しながら、上述した従来例のス
ピーカ装置について説明する。図７は従来例のスピーカ
装置の部屋への設置状況を模式的に示す平面図である。
図７において壁６２を有する部屋６１の中に従来例の左
チャンネル用スピーカ装置６３および右チャンネル用ス
ピーカ装置６４が設置されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来例の
ほとんどのスピーカ装置６３，６４は中低域周波数（た
とえば３００ＨZ）において無指向性に近い音響特性を
有していた。そのため図７内にモデル的に表しているよ
うに聴取位置が左右スピーカ６３，６４からの距離が異
なる位置では音像定位がずれるという問題点を有してい
た。この点について図７を用いてもう少し詳しく述べて
みると、左スピーカ６３の音響中心ＳL点と右スピーカ
６４の音響中心ＳR点から、聴取位置ＭCに中低域の信号
が同レベルで到達した場合について考える。この場合に
点ＭCに発生した音圧ＰEは左スピーカ６３からのものが
ＰL、右スピーカ６４からのものがＰRで図７中に示すよ
うにベクトルの矢印ＰL、ＰR、そしてこれら２信号を合
成したベクトルの矢印ＰEで表わせる。ここで音像はこ
のベクトルＰEとは逆方向に同寸法の破線矢印で表した
ベクトルＰFの方向に定位し左右スピーカの音響中心Ｓ
L、ＳRから等距離の点ＰCに定位することになる。以上
と同じ考え方から理想的な聴取位置から少し右にずれた
点ＭRでの音圧ベクトルは、左右のスピーカ６３および
６４からの距離がそれぞれ異なるため音圧ベクトルＰL1
とＰR1の合成である音圧ベクトルＰE1はその音像定位方
向がＰF1方向となり、本来定位すべき点ＰCから右にず
れた点ＰC1に定位してしまう欠点を有していた。なおこ
の図において円（イ）および円（ロ）はスピーカ装置６
３および６４の極座標指向性パターンをモデル的に記入
しており、この図では中低域周波数での無指向性を表し
ている。

【０００４】本発明は上記従来例の問題点を改善するた
めのもので、聴取位置により音像定位がずれることがな
いスピーカ装置およびその設置方法を提供することを目
的としてなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のスピーカ装置は、中低音域において水平面内
での無指向性を有するスピーカと、中低音域において水
平面内でのダイポール指向性を有するスピーカとを、そ
の音響中心を一致させて組み合わせた構成を備えてい
る。

【０００６】また上記目的を達成するために本発明のス
ピーカ装置の設置法方は、単一指向性スピーカ装置を部
屋の前面両側に設置し、右側スピーカ装置の最大指向性
利得方向を理想的聴取位置より左側の聴取位置に向け、
左側スピーカ装置の最大指向性利得方向を理想的聴取位
置より右側の聴取者位置に向けて設置することを特徴と
する。

【０００７】

【作用】本発明は上記した構成のスピーカ装置を上記し
た設置方法で設置することにより、聴取位置における音
像定位が理想的聴取位置におけるものとのずれが少なく
なるように作用し、またスピーカ装置背面への中音域の
放射が少ないので、スピーカ装置の背面および側面の壁
の音の反射の影響が少なく、設置場所による音質変化が
少なくなるように作用する。

【０００８】

【実施例】以下本発明のスピーカ装置の実施例につい
て、図１ないし図６を参照しながら詳細に説明する。図
１は本発明の第１の実施例のスピーカ装置を模式的に示
すもので、図１（ａ）は一部透視の上面図、図１（ｂ）
は側断面図である。図１において、１は低音専用スピー
カ（以下ウーハという）、２は中音専用スピーカドライ
バー（以下ミッドレンジドライバーＡという）であり、
ホーン壁４および５により構成されるホーンＡと合わせ
てホーンスピーカＡを構成し、キャビネット３に装着さ
れている。もう一つの中音専用スピーカ（以下ミッドレ
ンジドライバーＢという）６は、その振動板前後に対称
な断面積変化をするエクスポネンシャルホーン７に装着
されてホーンスピーカＢを構成しておりホーン５の一部
とホーン７の壁は可能なかぎり近接してまたは一体とし
て構成されている。キャビネット３には高音専用スピー
カ（以下ツィータという）８、各スピーカユニットにそ
れぞれの帯域に応じた電気信号を供給する分波回路９が
取り付けられている。

【０００９】以上のように構成された本実施例のスピー
カ装置について、以下その動作を説明する。まずウーハ
１には分波回路９により低域（この例では３００Ｈｚ以
下）の信号のみ印加される。この帯域はスピーカ装置の
キャビネット寸法に比べ波長が長いため回折効果により
音波がキャビネット背面にも回り込み、ほとんど無指向
性となる。つぎに中音域はホーンスピーカＡ、ホーンス
ピーカＢの両方に同一信号が印加（この実施例では３０
０〜２，０００Ｈｚ）される。この帯域の中低域部分の
極座標指向性を見ると図２に示すような特性となる。こ
の図において曲線１１はホーンスピーカＡからの無指向
性音源よりの指向性パターンを、曲線１２Ａ，１２ｂは
ホーンスピーカＢからの指向性パターンを表している。
ここでホーンスピーカＢの出力音圧は振動板前後の音を
それぞれホーンに導いているからダイポール音源になっ
ている。ゆえに図２の上部の円１２ａの位相はホーンス
ピーカＡと同相であり、下部の円１２ｂの位相は逆相に
なっている。ここで最大レベル方向の振幅が同一になる
ようホーンスピーカＡおよびホーンスピーカＢの出力音
圧レベルか分波回路の減衰器でレベルを調整をすれば、
合成した音圧指向性パターンはパターン１３のようにハ
ート形曲線をもつ単一指向性となる。

【００１０】図３は本実施例のスピーカ装置の部屋への
設置状況を模式的に示す平面図である。図３において壁
２２を有する部屋２１の中に本発明の左チャンネル用ス
ピーカ装置２３および右チャンネル用スピーカ装置２４
が設置されている。またハート形曲線（ハ）および
（ニ）はスピーカ装置２３，２４のそれぞれの極座標指
向性パターンを表しており、スピーカ正面に音圧レベル
が最大で、後ろ正面が最少になる単一指向性を持ったス
ピーカである。

【００１１】図３についてその動作をもう少し詳しく述
べる。左スピーカ２３の音響中心ＳLと、右スピーカ２
４の音響中心点ＳRから、聴取位置ＭCに中低域の信号が
同レベルで到達した場合について考える。この場合にお
いて点ＭCに発生した音圧ＰEは左スピーカ２３からのも
のがＰL、右スピーカ２４からのものがＰRで図３中に示
すように、ベクトルの矢印ＰL、ＰR、そしてこれらの２
信号を合成したベクトルの矢印ＰEで表せる。ここで音
像はこのベクトルＰEとは逆方向に同寸法の破線矢印で
表したベクトルＰFの方向に定位し左右スピーカの音響
中心ＳL、ＳRから等距離の点ＰCに定位することにな
る。以上と同等な考え方から理想的な聴取位置から少し
右にずれた点ＭRでの音圧ベクトルＰE1は左右スピーカ
２３および２４からの距離がそれぞれ異なるため音圧レ
ベルに差ができる。しかし左スピーカ装置２３からの音
圧は指向性パターン（ハ）から明らかなように指向性利
得があるため点ＭCにおける左スピーカ装置２３からの
音圧レベルＰLより、点ＭRにおける音圧レベルＰL1のほ
うが大きくなる。これとは反対に点ＭRにおける右スピ
ーカ装置２４からの音圧レベルＰR1はスピーカ装置２４
からの距離が遠い点ＭCにおける音圧レベルＰRより小さ
くなる。したがって点ＭRにおける合成音圧レベルＰE1
は点ＭCにおける音圧レベルＰEとはぼ等しいＰE1とな
り、音像の方向を示すベクトルの矢印ＰF1の方向も点Ｍ
Cでの音像位置である点ＰCとほぼ等しい位置になる。
以上のように本実施例によれば、音像定位の聴取位置に
よる変化が少ないスピーカ装置を実現でき、またこのス
ピーカ装置の指向性を例示のように配置することによっ
て音像定位の聴取位置による変化が少ないスピーカの設
置方法を得られるものである。

【００１２】つぎに、本発明の第２の実施例について、
図４を用いて説明する。図４（ａ）は第２の実施例のス
ピーカ装置の一部透視の上面図、図４（ｂ）は一部透視
の側面図である。この図において３１は低音専用スピー
カ（以下ウーハという）、３２は中音専用スピーカドラ
イバー（以下ミッドレンジドライバーＣという）であ
り、ホーン壁３４および３５により構成されるホーンＣ
と合わせてホーンスピーカＣを構成して、キャビネット
３３に図４（ｂ）に示すよう装着されている。３６はも
う一つの中音専用スピーカ（以下ミッドレンジドライバ
ーＤという）であり、その振動板前後に対称な断面積変
化をするエクスポネンシャルホーン３７に装着されてホ
ーンスピーカＤを構成している。ホーンスピーカＤはウ
ーハ３１およびツィータ３８の取付バフル面に対してホ
ーン３７の開口が正面から見て左斜め前および右斜め後
ろを向くように構成されている。この構成は右チャンネ
ル用であって、左チャンネル用はホーンスピーカＤがウ
ーハ３１およびツィータ３８の取付バフル面に対してホ
ーン３７の開口が正面から見て右斜め前および左斜め後
ろを向くように構成する必要がある。キャビネット３３
には高音専用スピーカ（以下ツィータという）３８と、
各スピーカユニットにそれぞれの帯域に応じた電気信号
を供給する分波回路３９が取り付けられている。このス
ピーカ装置は第１の実施例に比べダイポール機能のある
ホーンスピーカＤの指向方向がウーハ３１やツィータ３
８の指向方向に対して斜めに向いている所に違いがあ
る。

【００１３】図５は本実施例のスピーカ装置の部屋への
設置状況を模式的に示すものである。図５において壁４
２を持つ部屋４１の中に本実施例の左チャンネル用スピ
ーカ装置４３および右チャンネル用スピーカ装置４４が
設置されている。またハート形曲線（ホ）および（ヘ）
はスピーカ装置４３，４４のそれぞれの極座標指向性パ
ターンを表しており、スピーカ斜め前方に音圧レベルが
最大で、斜め後方が最少になる単一指向性を持ったスピ
ーカである。この図５における動作はスピーカ装置４３
が上記図３で説明のスピーカ装置２３のホーンスピーカ
Ｄが右斜め前を向いたもの、およびスピーカ装置４４が
図３で説明のスピーカ装置２４のホーンスピーカＤが左
斜め前を向いている点が異なるのみで動作については実
施例１と全く同一である。

【００１４】図６は本発明の第３の実施例のスピーカ装
置を示すもので、図６（ａ）は一部透視の上面図、図６
（ｂ）は側断面図である。この図において５１は低音専
用スピーカ、５２はコーン型ミッドレンジスピーカＥ、
キャビネット５３には高音専用スピーカ５８、分波回路
５９がその内部に装着されている。中音域反射ブロック
５４はコーン型ミッドレンジスピーカ５２の音を水平面
全方向に反射するため高剛性の金属等を材料として用い
ている。コーン型ミッドレンジスピーカＦ５５およびコ
ーン型ミッドレンジスピーカＧ５６は上記の別のコーン
型ミッドレンジスピーカＥ５２とほぼ同周波数帯域を再
生する構成になっており中音用キャビネット５７に装着
されている。

【００１５】以下このスピーカ装置の動作について説明
する。まず低音専用スピーカ５１には分波回路により低
域（この例では３００Ｈｚ以下）の信号のみ印加され
る。この帯域はスピーカ装置のキャビネット寸法に比べ
波長が長いため回折効果により音波がキャビネット背面
にも回り込み、ほとんど無指向性となる。つぎに中音域
はコーン型ミッドレンジスピーカＥ５２が上向きにキャ
ビネット５３に装着されており、放射された音は中音域
反射ブロック５４で水平面全方向に均一に放射され無指
向性を呈する。この帯域の指向性パターンは図２の指向
性パターン１１と同じになる。またコーン型ミッドレン
ジスピーカＦ５５、コーン型ミッドレンジスピーカＧ５
６には分波回路５９を通じて前述のコーン型ミッドレン
ジスピーカＥ５２と同じ中音域信号（この例では３００
〜２，０００Ｈｚ）が印加される。そしてこのコーン型
ミッドレンジスピーカ５５，５６はお互いに逆相信号が
加えられ一方が振動板前面の圧力を密にするように振動
するとき、他方はその圧力が粗になるように振動するよ
う結線され、ダイポール音源になっている。この帯域の
極座標パターンは図２に示す第１の実施例と同じで指向
性パターン１２ａ，１２ｂになる。コーン型ミッドレン
ジスピーカＥ、Ｆ，Ｇの再生レベルを組み合わせると、
音圧指向性パターンはダイポール型の音圧指向性パター
ン１３のように単一指向性になる。以下の説明は第１実
施例と同様である。

【００１６】また、上記第１、第２および第３の実施例
では高音専用スピーカ（ツィータ）を設けているが、本
発明の効果を発揮するのは中低域であり、高音専用スピ
ーカ（ツィータ）が無いものも含まれる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明のスピーカ装
置は、中低音域において水平面内での無指向性を有する
スピーカと、中低音域において水平面内でのダイポール
指向性を有するスピーカとを、その音響中心を一致させ
て組み合わせた構成を備えている。

【００１８】また本発明のスピーカ装置を用いたスピー
カ設置方法は、単一指向性スピーカ装置を理想的聴取位
置の前面両側に設置し、右側スピーカ装置の最大指向性
利得方向を理想的聴取位置より左側の聴取位置に向け、
左側スピーカ装置の最大指向性利得方向を理想的聴取位
置より右側の聴取位置に向けて設置する方法となってい
る。

【００１９】このために聴取位置における音像定位の変
化が少なく、音像定位の優れたサービスエリアを拡大す
ることができる。また副次的な効果としてスピーカ装置
背面への中域の放射が少ないので、スピーカの背面およ
び側面の壁の音の反射の影響が少なく、設置場所による
音質変化を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の第１の実施例のスピーカ装置の
一部透視の上面図 （ｂ）同じくその側断面図

【図２】同じく第１の実施例におけるスピーカ装置の極
座標指向特性図

【図３】同じく第１の実施例のスピーカ装置を部屋に設
置した場合のスピーカ装置の指向性と音像定位の説明図

【図４】（ａ）本発明の第２の実施例のスピーカ装置の
一部透視の上面図 （ｂ）同じく一部透視の側面図

【図５】同じく第２の実施例のスピーカ装置を部屋に設
置した場合の指向特性図

【図６】（ａ）同じく本発明の第３の実施例のスピーカ
装置の一部透視の上面図 （ｂ）同じくその側断面図

【図７】従来例のスピーカ装置を部屋に設置した場合の
スピーカ装置の指向性と音像定位の説明図

【符号の説明】

２ ミッドレンジ・ドライバーＡ ３ キャビネット ４，５ ホーン壁 ６ ミッドレンジ・ドライバーＢ ７ ホーン ８ ツィータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも３００Ｈｚないし２，０００
   Ｈｚの再生周波数帯域において水平面内での無指向性を
   有するスピーカと、 少なくとも３００Ｈｚないし２，０００Ｈｚの再生周波
   数帯域において水平面内でのダイポール指向性を有する
   スピーカとを、その音響中心を一致させて組み合わせた
   ことを特徴とするスピーカ装置。
2. 【請求項２】 低音域を再生するウーハ部と、 無指向性ユニットおよび振動板の前後に対称的なホーン
   を有しダイポール指向特性を持つホーン型ユニットを組
   み合わせて中低音域を再生するミッドレンジ・ホーン型
   スピーカ部と、 高音域を再生するツィータ部とを備えたことを特徴とす
   るスピーカ装置。
3. 【請求項３】 低音域を再生するウーハ部と、 無指向性ユニットおよびキャビネットの前後に配置され
   相互に逆位相で駆動されダイポール指向特性を持つコー
   ン型ユニットを組み合わせて中低音域を再生するミッド
   レンジ・コーン型スピーカ部と、 高音域を再生するツィータ部とを備えたことを特徴とす
   るスピーカ装置。
4. 【請求項４】 単一指向性スピーカ装置を理想的聴取位
   置の前面両側に設置し、右側スピーカ装置の最大指向性
   利得方向を理想的聴取位置より左側の聴取位置に向け、
   左側スピーカ装置の最大指向性利得方向を理想的聴取位
   置より右側の聴取者位置に向けて設置することを特徴と
   するスピーカ装置の設置方法。